PL234772B1

PL234772B1 - Device for cutting samples out of thin film biological and synthetic materials

Info

Publication number: PL234772B1
Application number: PL424296A
Authority: PL
Inventors: Konrad Kania; Bożena Gładyszewska; Dyszewska Bożena Gła; Anna Ciupak; Monika Greguła-Kania; Uła -Kan Ia Monika Greg
Original assignee: Univ Przyrodniczy W Lublinie
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2020-03-31
Also published as: PL424296A1

Abstract

Przyrząd do wycinania próbek z cienkowarstwowych materiałów biologicznych i syntetycznych posiadający ostrze, charakteryzuje się tym, że zbudowany jest ze sztywnej płyty (1), w której osadzony jest nóż tnący (2) zakończony ostrzem oraz przynajmniej jeden wypychający sztyft (4), przy czym nóż tnący (2) wyprofilowany jest na kształt hantla, a wypychający sztyft (4) umieszczony jest w płycie (1) w części ograniczonej nożem tnącym (2), a jego górna krawędź jest nie wyżej niż krawędź ostrza (3) noża tnącego (2).A device for cutting samples from thin-layer biological and synthetic materials with a blade, characterized by the fact that it is made of a rigid plate (1), in which a cutting knife (2) ended with a blade and at least one ejection pin (4) are mounted, the knife the cutting tool (2) is shaped like a dumbbell, and the pushing pin (4) is placed in the plate (1) in the part limited by the cutting knife (2), and its upper edge is no higher than the edge of the blade (3) of the cutting knife (2). .

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest przyrząd do wycinania próbek z cienkowarstwowych materiałów biologicznych i syntetycznych w celu przeprowadzenia badań laboratoryjnych, na przykład wytrzymałościowych na rozciąganie. Próbka pobierana do badań, posiada kształt zbliżony do kształtu hantla, i mocowana jest w urządzeniu laboratoryjnym obustronnie za jej szersze części.The subject of the invention is a device for cutting samples from thin-film biological and synthetic materials in order to carry out laboratory tests, e.g. tensile strength. The sample taken for testing has a shape similar to the shape of a dumbbell and is attached to the laboratory device on both sides by its wider parts.

Wycinanie próbki w kształcie hantla zapobiega wyślizgiwaniu się jej końców z zacisków, co często obserwuje się w przypadku próbek o znacznej wilgotności, oraz zapobiega przerwaniu, czy zniszczeniu próbki bezpośrednio przy zaciskach maszyny wytrzymałościowej.Cutting the sample in the shape of a dumbbell prevents its ends from slipping out of the clamps, which is often observed in the case of samples with high humidity, and prevents breakage or damage of the sample directly at the clamps of the testing machine.

Ponadto, wycinanie próbek w kształcie hantla z bardzo cienkich materiałów, np. różnego rodzaju folii, które często ulegają elektryzowaniu się, ułatwia ich mocowanie, zapobiega ich wyślizgiwaniu się oraz zaginaniu powierzchni podczas montażu.In addition, cutting dumbbell-shaped samples from very thin materials, e.g. various types of foil, which are often subject to static electricity, facilitates their attachment, prevents them from slipping and surface bending during assembly.

Obecnie pozyskiwanie próbek do badań odbywa się poprzez ich wycinanie nożem. Próbki do badań wytrzymałościowych wycina się w formie prostokątnych pasków. Wymaga to jednak dużej precyzji cięcia i stosowania szablonów, co w przypadku materiałów biologicznych stanowi problem, ze względu na złożoną ich budowę wewnętrzną i możliwość zniszczenia próbki materiału podczas jej preparacji. Dodatkowo dużą trudność stanowi uzyskanie znacznej liczby identycznych próbek. Przekłada się to na otrzymywanie wyników, które, ze względu na brak powtarzalności, obarczone są błędem. Ponadto przygotowywanie próbek w ten sposób jest bardzo czaso i pracochłonne. Powoduje to, że w próbce wystąpić mogą zmiany wpływające na wynik analizy materiału, np. zmiany wilgotności.Currently, samples for research are obtained by cutting them with a knife. Samples for strength tests are cut out in the form of rectangular strips. However, this requires high precision of cutting and the use of templates, which in the case of biological materials is a problem due to their complex internal structure and the possibility of destroying the material sample during its preparation. In addition, it is very difficult to obtain a large number of identical samples. This translates into obtaining results which, due to the lack of repeatability, are subject to errors. Moreover, preparing samples in this way is very time-consuming and labor-intensive. As a result, changes in the sample may occur that affect the result of the material analysis, e.g. changes in humidity.

Z publikacji opisu ochronnego PL 068578 Y znany jest przyrząd przeznaczony do pobierania próbek z produktów spożywczych posiadający zespół tnący, który zamocowany jest suwliwie na kolumnach przytwierdzonych do stelaża. Zespół tnący posiada dwa jednakowe i równoległe do siebie noże połączone za pośrednictwem śrub i dociskane dociskiem mimośrodowym. Noże mają kształt prostokątnej listwy, a sfazowanie ich dolnej części stanowi ostrze. W celu wycięcia próbki, zespół tnący obniża się. Aby wydobyć wyciętą próbkę spomiędzy ostrzy, luzuje się dociskiem mimośrodowym połączenie noży śrubami.From the publication of the protective description PL 068578 Y, a device for sampling from food products is known, having a cutting unit which is slidably mounted on columns fixed to a frame. The cutting unit has two knives, identical and parallel to each other, connected by means of bolts and pressed with an eccentric clamp. The knives have the shape of a rectangular bar, and the chamfer on their lower part is a blade. In order to cut the sample, the cutting unit is lowered. In order to extract the cut sample from between the blades, the connection of the knives with the screws is loosened by an eccentric clamp.

Nie są znane przyrządy umożliwiające szybkie i dokładne wycinanie próbek z cienkowarstwowych materiałów biologicznych i syntetycznych.There are no known devices allowing for quick and accurate cutting of samples from thin-film biological and synthetic materials.

Celem wynalazku jest zatem zaproponowanie przyrządu, który umożliwiłby uzyskiwanie próbek precyzyjnie wykonanych, o identycznych kształtach i przez to pozwalających na uzyskanie powtarzalnych wyników i przeprowadzenie analizy statystycznej w prawidłowy sposób. Ponadto przyrząd powinien umożliwiać szybkie uzyskiwanie próbek, tak, aby zapobiec utracie albo zmianie przez materiał jego biologicznych cech.The object of the invention is therefore to propose an apparatus which makes it possible to obtain precisely manufactured samples with identical shapes and thus to obtain reproducible results and to carry out statistical analysis in a correct manner. In addition, the instrument should be capable of obtaining samples quickly so as to prevent the material from losing or altering its biological properties.

Istota przyrządu do wycinania próbek z cienkowarstwowych materiałów biologicznych i syntetycznych posiadającego ostrze polega na tym, że zbudowany jest on ze sztywnej płyty, w której osadzony jest nóż tnący zakończony ostrzem oraz przynajmniej jeden wypychający sztyft. Nóż tnący wyprofilowany jest na kształt hantla, a wypychający sztyft umieszczony jest na płycie w części ograniczonej nożem tnącym. Górna krawędź sztyftu wypychającego znajduje się nie wyżej niż krawędź ostrza noża tnącego.The essence of the device for cutting samples from thin-film biological and synthetic materials having a blade is that it is made of a rigid plate in which a cutting knife with a blade and at least one ejecting pin are embedded. The cutting knife is shaped like a dumbbell, and the ejecting pin is placed on the plate in the part limited by the cutting knife. The upper edge of the ejector pin is not higher than the edge of the cutting knife blade.

Korzystnie, przyrząd posiada dwa wypychające sztyfty, rozmieszczone równomiernie w części ograniczonej nożem tnącym.Preferably, the device has two ejecting pins evenly spaced in the portion delimited by the cutting knife.

Przyrząd według obecnego wynalazku pozwala na znaczące przyspieszenie i usprawnienie procesu przygotowania cienkowarstwowych próbek biologicznych i syntetycznych o grubości do 5 mm. Zapobiega zmianom ich kształtu, jednocześnie nie wywołując dodatkowych naprężeń niszczących np. w wyniku zginania, ściskania, przebicia, prowadzących do uszkodzenia delikatnej struktury. Sztyfty wypychające zapobiegają zatrzymywaniu się wyciętej próbki w przestrzeni ograniczonej nożem tnącym. Proces wykrawania przy użyciu przyrządu nie wymaga stosowania dużych wartości sił. Próbka bezpośrednio po wycięciu gotowa jest do testów mechanicznych bez obaw, że wystąpią w niej zmiany np. wilgotności w wyniku zbyt długich czynności przygotowawczych. Przyrząd zapewnia ponadto otrzymanie próbek o jednakowym kształcie i wymiarach, co pozwala uzyskać powtarzalne wyniki podczas testów wytrzymałościowych i ułatwia analizę statystyczną.The device according to the present invention allows for a significant acceleration and improvement of the process of preparation of thin-layer biological and synthetic samples up to 5 mm thick. It prevents changes in their shape, while not causing additional destructive stresses, e.g. as a result of bending, compression, puncture, leading to damage to a delicate structure. The push-out pins prevent the cut sample from getting stuck in the space limited by the cutting knife. The punching process with the device does not require the use of high values of forces. The sample is ready for mechanical tests immediately after cutting, without fear that changes in e.g. humidity will occur as a result of too long preparation activities. The device also provides samples of the same shape and dimensions, which allows to obtain reproducible results during strength tests and facilitates statistical analysis.

Przyrząd może znaleźć zastosowanie również do materiałów syntetycznych, takich jak folie polietylenowe (PE), papier, biodegradowalne folie (TPS) oraz do sztywnych materiałów syntetycznych.The device can also be used for synthetic materials such as polyethylene (PE) films, paper, biodegradable films (TPS) and for rigid synthetic materials.

PL 234 772 B1PL 234 772 B1

Przyrząd według wynalazku zilustrowany został w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia go w widoku z góry, a Fig. 2 w powiększeniu, w przekroju A-A, zaznaczonym na Fig.1.The device according to the invention is illustrated in an exemplary embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows it in plan view, and Fig. 2 enlarged it from the section A-A marked in Fig. 1.

Przyrząd do wycinania próbek z cienkowarstwowych materiałów biologicznych zbudowany jest ze sztywnej płyty 1, w której osadzony jest nóż tnący 2 zakończony ostrzem 3. Płyta 1 wykonana jest z winylu i ma wymiary (szerokość x długość x wysokość) 100 x 110 x 18 mm. Nóż tnący 2 wyprofilowany jest na kształt hantla. Zastosowano nóż firmy Microtop z ostrzem typu AA, o wymiarach: grubość: 0,71 mm (2 pt) 1,05 mm (3 pt) i wysokość: 23,80 mm, wyprofilowany na giętarce firmy Gletmat. Dwa wypychające sztyfty 4 rozmieszczone są równomiernie w płycie 1 w części ograniczonej nożem tnącym 2. Górna krawędź wypychających sztyftów 4 jest 1 mm poniżej krawędzi ostrza 3 noża tnącego 2. Nacięcia otworowe w płycie 1, w których osadzono nóż tnący 2 oraz wypychające sztyfty 4 wykonano laserem przemysłowym firmy Lister. Przyrząd może być montowany w gilotynach ręcznych lub mechanicznych z możliwością regulacji nacisku wycinania.The device for cutting samples from thin-film biological materials is made of a rigid plate 1 in which a cutting knife 2 tipped with a blade 3 is mounted. The plate 1 is made of vinyl and has the dimensions (width x length x height) 100 x 110 x 18 mm. The 2 cutting knife is shaped like a dumbbell. A Microtop knife with an AA blade was used, with the following dimensions: thickness: 0.71 mm (2 pt), 1.05 mm (3 pt) and height: 23.80 mm, profiled on a Gletmat bender. Two ejecting sticks 4 are evenly distributed in the plate 1 in the part limited by the cutting knife 2. The upper edge of the ejecting sticks 4 is 1 mm below the edge of the blade 3 of the cutting knife 2. The hole notches in the plate 1 where the cutting knife 2 is embedded and the ejecting sticks 4 are made industrial laser by Lister. The device can be mounted in manual or mechanical guillotines with the possibility of adjusting the cutting pressure.

Claims

Patent claims

A device for cutting samples from thin-film biological and synthetic materials having a blade, characterized by the fact that it is made of a rigid plate (1) in which a cutting knife (2) with a blade (3) and at least one ejecting pin (4) is mounted , the cutting knife (2) is shaped like a dumbbell, and the ejecting pin (4) is placed in the plate (1) in the part limited by the cutting knife (2), and its upper edge is not higher than the edge of the blade (3) of the knife cutting blade (2).

2. Device according to claim A device as claimed in claim 1, characterized in that it has two ejecting pins (4) evenly spaced in the part delimited by the cutting knife (2).